Nucleïnezuren zijn van vitaal belang voor het functioneren van cellen, en dus voor het leven. Er zijn twee soorten nucleïnezuren, DNA en RNA. Samen houden ze erfelijke informatie in een cel bij, zodat de cel zichzelf kan onderhouden, groeien, nakomelingen kan creëren en alle gespecialiseerde functies kan uitvoeren waarvoor hij bedoeld is. Nucleïnezuren beheersen dus de informatie die elke cel en elk organisme maakt tot wat het is.
Definitie
Nucleïnezuren zijn een macromolecuul dat in cellen wordt aangetroffen. Net als eiwitten en polysachariden, de andere macromoleculen, zijn nucleïnezuren lange moleculen die zijn opgebouwd uit veel vergelijkbare gekoppelde eenheden.
Er zijn twee klassen van nucleïnezuren: deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA). Elk bestaat uit vier verschillende nucleotiden: adenine, cytosine, guanine en thymine in DNA, en adenine, cytosine, guanine en uracil in RNA.
DNA
DNA is een erfelijk molecuul dat informatie vasthoudt en doorgeeft die cellen nodig hebben om te overleven en nakomelingen te creëren. Het heeft twee functies: zichzelf repliceren tijdens celdeling en transcriptie (creatie) van RNA sturen. De informatie die het bevat, wordt gevonden in genen, dit zijn secties langs het DNA-molecuul die een "code" bevatten die de cel gebruikt om RNA en uiteindelijk eiwitten te maken. DNA is een dubbelstrengs helix; deze structuur helpt informatie veilig op te slaan door in wezen een dubbele kopie van de informatie te behouden.
RNA
RNA wordt aangemaakt wanneer de cel genen uit het DNA "leest" en er een kopie van maakt. RNA kan ook functioneren als een erfelijke molecule, die informatie permanent opslaat zoals DNA dat doet, in virussen. In niet-virale cellen kopieert boodschapper-RNA (mRNA) informatie van DNA en brengt het naar de celmachinerie voor het maken van eiwitten, de ribosomen. Ribosomen gebruiken de informatie in RNA als blauwdrukken om eiwitten te maken, en eiwitten voeren bijna alle functies van de cel uit. Transfer RNA (tRNA) draagt aminozuren naar de ribosomen om eiwitten te synthetiseren.
Belang in de wetenschap
Nucleïnezuren zijn de enige manier waarop een cel informatie over zijn eigen processen moet opslaan en doorgeven aan zijn nakomelingen. Toen werd ontdekt dat nucleïnezuren de dragers zijn van erfelijke informatie, konden wetenschappers: om het mechanisme voor de evolutietheorie van Darwin en Wallace en de genetica van Mendel uit te leggen.
Belang bij ziekte
Begrijpen hoe genen door de cel worden gelezen en gebruikt om eiwitten te maken, biedt enorme mogelijkheden voor het begrijpen van ziekten. Genetische ziekten treden op wanneer fouten worden geïntroduceerd in de genen die DNA draagt; die fouten creëren defect RNA, dat defecte eiwitten creëert die niet functioneren zoals ze zouden moeten. Kanker wordt veroorzaakt door schade aan het DNA of door interferentie met de mechanismen voor de replicatie of reparatie ervan. Door nucleïnezuren en hun werkingsmechanisme te begrijpen, kunnen we begrijpen hoe ziekten ontstaan en, uiteindelijk, hoe we ze kunnen genezen.